异丙酚-氯胺酮麻醉对兔严重烧伤早期细胞因子平衡的影响

张昆 夏建国

[摘要]目的 探讨异丙酚-氯胺酮对兔严重烧伤早期细胞因子的影响。方法 选取雄性新西兰兔30只，随机分为正常对照组（C组）、烧伤对照组（BC组）和异丙酚-氯胺酮麻醉组（PK组），每组10只。烧伤前1 d用戊巴比妥钠麻醉后颈内静脉、颈外动脉置管备用，实验当天将BC组和PK组兔制成30%体表总面积（TBSA）3度烧伤模型。PK组于伤后1 h静脉注射异丙酚1.5 mg/kg，90 s后行气管内插管，接麻醉机半紧闭供氧，保留自主呼吸，静脉泵注异丙酚0.15 mg/（kg·min）和氯胺酮0.15mg/（kg·min）维持麻醉，麻醉4 h后停药。C组输入乳酸钠林格液，输入量：80 ml/（d·kg）;BC组和PK组输入晶胶体（1∶1），补液量为1.75×烧伤面积（%TBSA）×体重+80 ml/（d·kg）。三组在烧伤前、烧伤后1、6、12、24 h这5个时间点采集动脉血行血气分析，静脉采血检测血清白细胞介素-1（IL-1）、IL-6及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）浓度。结果 BC、PK组的输液量比较，差异无统计学意义（P>0.05），与C组比较，BC、PK组的输液量显著增多，差异有统计学意义（P<0.05）。BC、PK组烧伤后的PaCO2比C组明显降低（P<0.05）;BC、PK组烧伤后的Lac比烧伤前显著升高（P<0.05），PK组较BC组显著降低（P<0.05）;血pH值、PaO2和SaO2在各时间点与烧伤前比较，差异无统计学意义（P>0.05）;烧伤后，BC、PK组的IL-1、IL-6、TNF-α浓度较烧伤前显著升高（P<0.05），PK组采用异丙酚-氯胺酮麻醉处理后的IL-1、IL-6及TNF-α在烧伤后6、12、24 h时均比BC组降低（P<0.05）。结论 异丙酚-氯胺酮麻醉能有效地降低血清细胞因子的水平，对严重烧伤早期的全身性炎症反应有一定的抑制作用，同时可改善组织灌注，有利于严重烧伤早期的复苏。

[关键词]异丙酚;氯胺酮;严重烧伤;细胞因子

[中图分类号] R332          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2019）3（a）-0013-04

严重体表烧伤能引起机体免疫细胞释放炎性因子，从而诱发全身炎症反应综合征。促炎性细胞因子如 TNF-α、IL-1β和IL-6等在烧伤早期随着机体炎症反应的增强而升高，其升高程度与烧伤后多器官功能衰竭的发生、发展密切相关[1-2]。氯胺酮具有良好的麻醉作用和镇痛效果，能明显减少严重烧伤患者炎性细胞因子的产生和释放[3]，且具有兴奋交感神经提升血压的作用，与异丙酚合用能减少异丙酚的用量，避免严重烧伤患者的循环大幅波动。但氯胺酮复合异丙酚麻醉对严重烧伤早期炎症反应的影响还不十分清楚，本研究以兔烧伤模型探讨氯胺酮-异丙酚静脉复合麻醉对严重烧伤早期炎症反应的影响。

1材料与方法

1.1 材料及分组

经医院动物管理伦理委员会同意，将30只雄性新西兰兔用随机数字表法分为三组，每组10只。分别为正常对照组（control，C组）、烧伤对照组（burn control，BC组）、异丙酚-氯胺酮麻醉组（Propofol-Ketamine anesthesia，PK组），由湖北省实验动物研究中心提供动物，平均体重（2.235±0.142）kg，许可证号：SCXK（鄂）2008-0005。

1.2 模型制作

提前24 h由耳缘静脉注射戊巴比妥钠，麻醉后行颈内静脉和颈动脉穿刺置管备用，将兔背部涂抹10%硫代钠脱毛，烧伤面积为总体表面积的30%。体表面积公式：A（m2）=R×W2/3，A为体表面积（m2），W为体重（kg），经计算烧伤面积约为514 cm2。参照刘利兵等[4]的方法制备兔30%TBSA 3度严重烧伤模型。烧伤后笫1个24 h补液量为1.75×烧伤面积（%TBSA）×体重+80 ml×体重，即行颈内静脉输注晶胶体（1∶1）进行液体复苏，一半量在伤后8 h内输完，另外一半在伤后24 h内匀速输完。C组输入晶体液80 ml/（d·kg）。晶体液使用乳酸钠林格液，胶体液用羟乙基淀粉130/0.4（北京费森尤斯卡比医药有限公司，批号81H1173）。

1.3 实验方法

PK组在烧伤后1 h静脉注射异丙酚1.5 mg/kg诱导插管，接麻醉机给氧，保留自主呼吸，然后静脉持续泵入异丙酚（阿斯利康公司，批号X14081A）0.15 mg/（kg·min）和氯胺酮（江苏恒瑞医药股份有限公司，批号KH140304）0.15 mg/（kg·min） 维持麻醉，麻醉4 h后停药。

1.4 监测指标

设定烧伤前、烧伤后1、6、12、24 h这5个时间点，于各个时间点经颈动脉采血行血气分析，颈静脉采血使用酶联免疫实验（ELISA）测定血清IL-1、IL-6及TNF-α浓度。

1.5 统计学方法

数据使用StataSE 12.1统计学软件处理，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2結果

2.1三组输液量的比较

实验过程中，C组输晶体液为（170.43±15.23）ml，BC、PK组输注晶胶体液量分别为（338.21±26.56）、（329.25±27.82）ml，BC、PK组的输液量比较，差异无统计学意义（P>0.05）;与C组比较，BC、PK组的输液量显著增多，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.2 三组烧伤前后动脉血pH值、PaCO2、PaO2、SaO2、Lac 的比较

BC、PK组伤后的PaCO2比烧伤前明显降低，差异有统计学意义（P<0.05），Lac比烧伤前明显升高，差异有统计学意义（P<0.05），pH值、PaO2、SaO2烧伤后与烧伤前比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。PK组与BC组比较，烧伤后各时间点PaCO2、Lac显著降低，差异有统计学意义（P<0.05）（表1）。

2.3 三组烧伤前后血清IL-1 、IL-6、TNF-α浓度的比较

BC、PK组烧伤后各时间点（BC组、PK组烧伤后1 h的IL-6除外）的血清IL-1、IL-6、TNF-α浓度显著升高，与烧伤前比较，差异有统计学意义（P<0.05）。PK组烧伤后6、12、24 h的IL-1、IL-6、TNF-α均比BC组降低，差异有统计学意义（P<0.05）（表2）。

3讨论

细胞因子大多数是由巨噬细胞、单核细胞及内皮细胞产生，机体维持一定水平的细胞因子具有积极作用，但过量释放的细胞因子将破坏机体的免疫功能。机体烧伤后早期由巨噬细胞产生的IL-1β和TNF-α显著增加[7]，同时伴有内毒素的增加，共同激发机体释放多种细胞因子和炎症介质，继而NF-κB、p38 MAPK和c-Jun氨基末端激酶等信号通路被激活，细胞因子级联可产生连锁放大效应，造成炎性反应失控。TNF-α在激活细胞因子网络方面起核心作用[8]，能促进多种细胞合成分泌IL-1β、IL-2、IL-8、IL-10及白三烯等物质[9]，并促使中性粒细胞（PMN）趋化、移行、黏附在受损内皮。少量的TNF-α可间接调节机体烧伤后炎症反应，可活化免疫T細胞，对免疫系统起到了积极作用，但过量的TNF-α可使机体发生自身病理性损伤，并进一步促进IL-1β、IL-6、IL-8的生成。IL-1β是启动炎性反应的关键因子[10]，生物学作用与TNF-α相似，IL-1β与TNF-α不仅能够自分泌，刺激各自的释放，且能够相互间诱导，加剧创伤后炎性介质的连锁反应[11]，同时IL-1β能诱导血浆IL-6的产生[12]，IL-6在生物学作用上和IL-1β、TNF-α有部分重叠。在严重烧伤早期，IL-6通过参与caspase-3激活的调控，控制PMN凋亡延迟[13]，聚集的PMN坏死时将释放大量的酶和超氧离子等毒性物质，引起组织细胞自身的破坏。同时，IL-6对IL-1β和TNF-α具有负反馈调节的作用[14]，这三种前炎性因子互为影响，急剧升高导致炎性失控和广泛的组织损伤，因此在严重烧伤早期，抑制炎性因子的过度释放具有重要意义。

本实验结果显示，烧伤后，兔血清IL-1、IL-6及TNF-α浓度较烧伤前显著升高，使用氯胺酮与异丙酚复合麻醉后，显著降低了血清IL-1、IL-6及TNF-α的水平，抑制了严重烧伤导致的全身性炎性反应，为防治全身炎性反应综合征（SIRS）发挥了重要的作用。

氯胺酮可直接抑制体内TNF-α的生成，其在转录后水平调节内毒素诱导的TNF-α的生成和释放，特别是抑制了TNF-α诱导IL-6、IL-8生成，并抑制IL-6、IL-8等促炎因子的心血管抑制作用。在人全血细胞体外模型中，外周血促炎性细胞因子被浓度73 μmol/L以上的氯胺酮抑制[15]。NO是另一种重要的炎性介质，NO和TNF-α都参与SIRS的病理过程，氯胺酮对巨噬细胞产生的NO表现出抑制作用也是通过抑制TNF-α途径，氯胺酮既减少TNF-α的生成，又抑制其生物学效应。异丙酚通过抑制氧自由基的产生、提高SOD活性，增加组织和细胞的抗氧化能力，抑制内毒素诱导单核巨噬细胞生成TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8和IL-10[16-18]，其机制是通过下调LPS刺激表达的高迁移率族蛋白1（HMGB1）。

本研究中，通过实验观察到，三组兔的动脉血气pH值、PaO2、SaO2比较，差异无统计学意义（P>0.05），说明氧供充分。BC、PK组的PaCO2较C组降低，其机制可能是疼痛刺激导致呼吸变快，通气过度后PaCO2下降，提示麻醉后兔的呼吸功能未受抑制。氧供和氧耗的平衡是判断休克严重程度和预后的重要依据，BC、PK组烧伤后的Lac较C组均显著升高，但PK组比BC组显著降低，提示严重烧伤会导致组织灌注下降及对氧的利用产生障碍[5]，使用氯胺酮与异丙酚麻醉可改善组织灌注及氧的代谢，其机制与改善线粒体功能有关[6]。

综上所述，氯胺酮-异丙酚麻醉可降低严重烧伤早期兔血清TNF-α、IL-1和IL-6水平，具有抗炎作用，同时可改善组织灌注，有利于严重烧伤早期的复苏。

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（收稿日期：2018-09-21  本文编辑：许俊琴）